在第一象限(含坐標(biāo)軸)內(nèi)有垂直xoy平面周期性變 化的均勻磁場(chǎng),規(guī)定垂直xoy平面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎艌?chǎng)變化規(guī)律如圖,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0,變化周期為T0.某一正粒子質(zhì)量為m、電量為q在t=0時(shí)從0點(diǎn)沿x軸正向射入磁場(chǎng)中。若要求粒子在t=T0時(shí)距x軸最遠(yuǎn),則B0的值為
A.B.C.D.
D

試題分析:正粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),磁場(chǎng)垂直平面向里,運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在y軸上,由于只有第一象限才有磁場(chǎng),所以粒子圓周運(yùn)動(dòng)不能進(jìn)入第二象限,否則會(huì)離開磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),而且在前和后都不能進(jìn)入第二象限,那么根據(jù)對(duì)稱性,末速度方向仍為水平向右,粒子要想在t=T0時(shí)距x軸最遠(yuǎn),后的運(yùn)動(dòng)軌跡與y軸相切,如下圖所示。根據(jù)下圖幾何關(guān)系可知,時(shí)間內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的圓心角為,設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)周期為,則有,即,根據(jù)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期,可得,對(duì)照選項(xiàng)D對(duì)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的奧斯特實(shí)驗(yàn)的意義在于(  )
A.提出分子電流假說,從而揭示現(xiàn)象的電本質(zhì)
B.指出磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力,為后人進(jìn)而發(fā)明電動(dòng)機(jī)奠定基礎(chǔ)
C.發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象,為后人進(jìn)而發(fā)明發(fā)電機(jī)奠定基礎(chǔ)
D.發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng),從而把磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象聯(lián)系

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小物塊,從傾角為的光滑絕緣斜面上由靜止下滑,整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如圖所示.若帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零,下面說法中正確的是
A.小物塊一定帶正電荷
B.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大,而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)
D.小物塊在斜面上下滑過程中,當(dāng)小物塊對(duì)斜面壓力為零時(shí)的速率為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(22分)如圖所示,無限寬廣的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在xoy平面內(nèi),x軸上下方磁場(chǎng)均垂直xoy 平面向里,x軸上方的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,x軸下方的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為4B/3,F(xiàn)有一質(zhì)量為m,電量為-q帶負(fù)電粒子以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y方向進(jìn)入上方磁場(chǎng)。在粒子運(yùn)動(dòng)過程中,與x軸交于若干點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力。求:

(1)粒子在x軸上方磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑r1
(2)設(shè)x上方的周期為T1,x下方的周為T2,求T1:T2
(3)如把x上方運(yùn)動(dòng)的半周與x下方運(yùn)動(dòng)的半周稱為一周期的話,則每經(jīng)過一周期,在x軸上粒子右移的距離。
(4)在與x軸的所有交點(diǎn)中,粒子兩次通過同一點(diǎn)的坐標(biāo)位置。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場(chǎng),其方向隨時(shí)間做周期性變化,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示.規(guī)定B>0時(shí),磁場(chǎng)的方向穿出紙面.一電荷量q=5π×10-7 C、質(zhì)量m=5×10-10 kg的帶電粒子,位于某點(diǎn)O處,在t=0時(shí)以初速度v0=π m/s沿某方向開始運(yùn)動(dòng).不計(jì)重力的作用,不計(jì)磁場(chǎng)的變化可能產(chǎn)生的一切其他影響.則在磁場(chǎng)變化N個(gè)(N為整數(shù))周期的時(shí)間內(nèi)帶電粒子的平均速度的大小等于(  )
A.π m/sB.m/sC.2m/sD.2 m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖甲所示,圓形導(dǎo)線框中磁場(chǎng)B1的大小隨時(shí)間周期性變化,使平行金屬板M、N間獲得如圖乙的周期性變化的電壓。M、N中心的小孔P、Q的連線與金屬板垂直,N板右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2)的區(qū)域足夠大。絕緣檔板C垂直N板放置,距小孔Q點(diǎn)的距離為h。現(xiàn)使置于P處的粒子源持續(xù)不斷地沿PQ方向釋放出質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子(其重力、初速度、相互間作用力忽略不計(jì))。

(1)在0~時(shí)間內(nèi),B1大小按的規(guī)律增大,此時(shí)M板電勢(shì)比N板高,請(qǐng)判斷此時(shí)B1的方向。試求,圓形導(dǎo)線框的面積S多大才能使M、N間電壓大小為U?
(2)若其中某一帶電粒子從Q孔射入磁場(chǎng)B2后打到C板上,測(cè)得其落點(diǎn)距N板距離為2h,則該粒子從Q孔射入磁場(chǎng)B2時(shí)的速度多大?
(3)若M、N兩板間距d滿足以下關(guān)系式:,則在什么時(shí)刻由P處釋放的粒子恰能到達(dá)Q孔但不會(huì)從Q孔射入磁場(chǎng)?結(jié)果用周期T的函數(shù)表示。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個(gè)帶電粒子M和N,以相同的速度經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng),運(yùn)行的半圓軌跡如圖兩種虛線所示,下列表述正確的是
A.M帶負(fù)電,N帶正電
B.M的運(yùn)行時(shí)間不可能等于N的運(yùn)行時(shí)間
C.M的帶電量小于N的帶電量
D.M的質(zhì)量大于N的質(zhì)量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,一個(gè)帶負(fù)電的滑環(huán)套在水平且足夠長(zhǎng)的粗糙的絕緣桿上,整個(gè)裝置處于方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)使滑環(huán)獲得某一初速度v0向右運(yùn)動(dòng),則之后滑環(huán)在桿上的運(yùn)動(dòng)情況可能是(    )
A.始終做勻速運(yùn)動(dòng)
B.開始做減速運(yùn)動(dòng),最后靜止在桿上
C.先做加速運(yùn)動(dòng),最后做勻速運(yùn)動(dòng)
D.先做減速運(yùn)動(dòng),最后做勻速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為云室中某粒子穿過鉛板P前后的軌跡.室中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與軌跡所在平面垂直(圖中垂直于紙面向里)?由此可知此粒子?  
A.一定帶正電 B.一定帶負(fù)電
C.從下向上穿過鉛板D.?從上向下穿過鉛板

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